[发明专利]一种太赫兹调频连续波无损检测成像系统及方法

权利要求书

1.一种太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像的方法，其特征在于，所述方法包括：

采用太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像，系统包括：

发射链路及喇叭天线，用于辐射出太赫兹高斯波束；

分束镜；

第一抛物面反射镜，用于将透射通过所述分束镜的太赫兹高斯波束准直为平行光束；

第二抛物面反射镜，用于将所述平行光束聚焦于样品；以及

接收链路及喇叭天线，用于接收经所述第二抛物面反射镜准直、所述第一抛物面反射镜聚焦以及所述分束镜反射的反射光束；

所述发射链路及喇叭天线的口面中心、所述分束镜的中心和所述第一抛物面反射镜的口面中心位于一条直线；

所述发射链路及喇叭天线的相位中心和所述第一抛物面反射镜的焦点重合；

所述样品位于所述第二抛物面反射镜的焦平面处；并且

所述接收链路及喇叭天线的相位中心和所述第一抛物面反射镜的焦点重合；

还包括平移台，所述样品被放置于所述平移台；

在所述平移台上不放置样品，以获取背景的回波信号，以用于背景对消；

在所述平移台上放置金属板，得到金属板的回波信号，以用于线性度校准；

在所述平移台上放置被测样品，以得到所述被测样品不同位置的回波信号；以及

基于所述背景的回波信号、所述金属板的回波信号、所述被测样品的回波信号，得到所述被测样品的三维层析成像结果；

所述基于所述背景的回波信号、所述金属板的回波信号、所述被测样品的回波信号，得到所述被测样品的三维层析成像结果，包括：

在所述平移台上不放置样品，记录此时的中频信号：

在所述平移台上放置金属板，记录此时的中频信号：

其中为时间序列，为调频信号的起始频率，为辅助目标的回波时延，为AD采样频率，表示调频信号的调频斜率，其等于扫频带宽B除以扫频重复周期T：，和分别为发射非线性相位项和接收非线性相位项；

在所述平移台上放置被测样品，记录被测样品的中频信号；

按照下式执行背景对消，其中金属板以及被测样品背景对消后中频信号分别为：

通过希尔伯特变换将金属板背景对消后的实信号转换为复信号；以及

按照下式执行相位补偿，得到校准后的中频信号：

。

2.根据权利要求1所述的太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像的方法，其特征在于，所述分束镜呈45°放置；分束镜为高阻硅材料，其透反能量比为54%:46%。

3.根据权利要求1所述的太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像的方法，其特征在于，所述发射链路及喇叭天线和/或所述接收链路及喇叭天线为对角喇叭天线或圆锥喇叭天线。

4.根据权利要求1所述的太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像的方法 ，其特征在于，所述第一抛物面反射镜和/或所述第二抛物面反射镜为二次曲面反射镜。

5.根据权利要求1所述的太赫兹调频连续波无损检测成像系统进行成像的方法，其特征在于，所述系统还包括数据采集卡以及上位机，所述数据采集卡用于采集所述接收链路及喇叭天线接收的信号，所述上位机用于控制所述平移台的移动、所述数据采集卡的数据采集及实时成像显示。